home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Black Crawling Systems Archive Release 1.0 / Black Crawling Systems Archive Release 1.0 (L0pht Heavy Industries, Inc.)(1997).ISO / blackcrwl / commcom / voicecom / 800trunk.txt < prev    next >
Text File  |  1996-09-18  |  15KB  |  488 lines

  1. John W. Reed
  2. Coats
  3. English 112
  4. 30 May 1990
  5.                  Public Safety Trunking Systems
  6.  
  7. Thesis: The use of trunked communications systems by police      
  8.         departments has grown since its invention several years  
  9.         ago. Each year, more and more public safety agencies are
  10.         changing out their conventional communications systems   
  11.         with trunked communications systems.  They do this       
  12.         because the use of trunking provides the agency with a   
  13.         system that is in that trunking is reliable, efficient,  
  14.         and versatile.
  15.  
  16. I.    Trunking defined
  17.       A.  Band location
  18.       B.  Who invented it
  19. II.   How trunking works
  20.        A.  Motorola
  21.            1. Smartnet
  22.            2. Smartnet II
  23.         B.  General Electric
  24.             1.  Mastr II
  25.         C.  E.F. Johnson
  26. III.  Why trunking is reliable
  27.       A.  Multiple repeater
  28.       B.  Fail soft systems
  29. IV.   Efficiency of trunking
  30.       A.  Channel saving
  31.       B.  More people on a trunked system
  32. V.    Versatility
  33.       A.  Phone interconnects
  34.       B.  Security
  35.       C.  County-wide systems
  36.       D.  It meets the needs of the user
  37.       E.  Computer programmability
  38. VI.   Widespread use by police agencies
  39.       A.  Dekalb
  40.       B.  Gwinett
  41.  
  42.  
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53. John W. Reed
  54. Coats
  55. English 112
  56. 30 May 1990
  57.  
  58.                   Public Safety Trunking Systems
  59.  
  60.     Having a reliable radio communications structure in any
  61.  
  62. public service agency is vital to its operation.  The use of
  63.  
  64. trunked communications systems by police departments has grown
  65.  
  66. since its invention several years ago.  Each year, more and more
  67.  
  68. public safety agencies are changing out their conventional
  69.  
  70. communications systems with trunked communications.  They do this
  71.  
  72. because the use of trunking systems provides the agency with a
  73.  
  74. system that is reliable, efficient, and versatile.
  75.  
  76.     Land mobile radio is the fastest growing telecommunications
  77.  
  78. industry (Dordick 223).  In 1980, there were nearly 760,000
  79.  
  80. licensed stations.  As of April 1989, there were over 1.3 million
  81.  
  82. licensed stations (Popular Communications).  In common land
  83.  
  84. mobile radio communications, there are 4 major bands.  These
  85.  
  86. consist of Low Band (25-50 MHz), High Band (150-174 MHz), UHF Lo
  87.  
  88. (450-470 MHz), UHF T (470-512 Mhz) and the UHF HI or 800 band
  89.  
  90. (806-942 Mhz)  (Hughes 3). Depending on the agency's need,
  91.  
  92. different bands are selected.  For a rural fire department, Low
  93.  
  94. Band might be used, as Low Band provides more range and less
  95.  
  96. electrical noise.  For a security agency or other personnel that
  97.  
  98. spends a lot of time indoors, UHF would be used, as UHF signals
  99.  
  100. travel through walls unlike those of Low Band which bounce off   
  101.  
  102. them.  
  103.  
  104.     Today, the lower bands, UHF, High, and Low, are extremely
  105.  
  106. congested.  No longer can one license a repeater, a device that
  107.  
  108. automatically retransmits the signal of a mobile unit, in turn
  109.  
  110. giving the mobile a greater span of communications, on those
  111.  
  112. bands.  The only way to go is up!  Mr. Inglis adds that "the
  113.  
  114. rapid growth of land mobile sources has placed continuing
  115.  
  116. pressure on regulatory authorities to provide additional RF
  117.  
  118. spectrum to accommodate new land mobile system users" (21.18). So
  119.  
  120. why 800 MHz?  800 is the least full of all the bands.  This is
  121.  
  122. also the band where trunking systems exist.  Trunked
  123.  
  124. communications systems are licensed for five to twenty channels
  125.  
  126. in the 806-942 MHz band (Hughes 7). 
  127.  
  128.      According to Edward Loughlin,  trunking is derived from the
  129.  
  130. telephone system.  Suppose the phone company was going to provide
  131.  
  132. service to Podunk.  50 people in Podunk subscribe to the phone. 
  133.  
  134. Never would all 50 people be talking on the phone at the same
  135.  
  136. time, and the phone company takes advantage of this.  Instead of
  137.  
  138. running 50 lines to each of the 50 people in Podunk, the phone
  139.  
  140. company runs 12 lines. And, at any given time, 1 of those 12
  141.  
  142. lines would not be occupied.  Thus, more people can be
  143.  
  144. accommodated with less number of lines.  The telephone company
  145.  
  146. uses this same principle for routing long distance calls. 
  147.  
  148. Suppose a caller in Atlanta places a call to Memphis.  The call
  149.  
  150. goes to a long distance exchange in Atlanta, where there may be X
  151.  
  152. number of lines to Memphis.  The switch searches for an unused   
  153.  
  154. line and connects the call to that line, while the exchange in
  155.  
  156. Memphis connects the line to the party being called.  Trunking
  157.  
  158. works all the same way.
  159.  
  160.     In a trunked system, five or more repeaters work together as
  161.  
  162. a group (Hughes 7).  According to a service manual for a General
  163.  
  164. Electric Trunked System, the channels are "uniformly spaced 25
  165.  
  166. KHz apart with the repeater transmitting 45 MHz higher than the
  167.  
  168. mobile."  Suppose a trunked system has 20 repeaters.  All of the
  169.  
  170. mobiles and base units are programmed to operate on any of the
  171.  
  172. twenty channels.  Similar to cellular phones, the programming and
  173.  
  174. switching of frequencies is accomplished with the aid of
  175.  
  176. computers.   Unlike cellular phones, a trunked system does not
  177.  
  178. switch to another channel in the middle of a conversation.
  179.  
  180.     There are three major types of trunking systems: Motorola,
  181.  
  182. General Electric, and E. F. Johnson (Hughes 7).  More or less,
  183.  
  184. they all work the same way.  When a mobile user presses the
  185.  
  186. microphone button, the radio automatically tunes to an empty
  187.  
  188. channel.  At the repeater site a computer then tunes all the
  189.  
  190. other radios in the system to the same channel.  If all the
  191.  
  192. channels are busy, a flashing "busy" light will be activated on
  193.  
  194. the mobile radio (Kay 10).  According to Edward Loughlin, at any
  195.  
  196. given time one channel should be available.
  197.  
  198.     There are distinct differences, however.  In the General
  199.  
  200. Electric system, each radio constantly scans all available
  201.  
  202. channels.  When the microphone button is pressed, the scanning
  203.  
  204. stops on a vacant channel and the radio transmits "a fleet-      
  205.  
  206. specific code" (Hughes 7).  All radios with the same code switch
  207.  
  208. to that particular channel.  When the microphone button is
  209.  
  210. released, the repeater holds a few seconds to allow a unit to
  211.  
  212. reply before scanning starts again.  Each repeater in the system
  213.  
  214. stands alone, and its failure would not be catastrophic to the
  215.  
  216. rest of the system.
  217.  
  218.     The E.F. Johnson system is quite different.  Each group of
  219.  
  220. radios is assigned a channel in the system and it is designated
  221.  
  222. the "home" channel.  All the repeaters are linked together via
  223.  
  224. phone or other high speed transmission lines.  If the home
  225.  
  226. channel is busy, a radio originating the call will switch to an
  227.  
  228. unused channel, and simultaneously, send a burst of data that
  229.  
  230. will connect the other units to the new channel.  Each time the
  231.  
  232. microphone button is released, the repeater deactivates and
  233.  
  234. returns all units to the original home channel.  Of course, in
  235.  
  236. the Johnson system, there is a possibility of the system becoming
  237.  
  238. full. 
  239.  
  240.     The Motorola system, in my opinion, is the best of all
  241.  
  242. trunking systems.  On a twenty channel trunking system, one of
  243.  
  244. the channels is designated the data channel.  All radios in the
  245.  
  246. system are tuned to the data channel.  When the microphone button
  247.  
  248. is pressed, a burst of information is sent to the repeater site
  249.  
  250. controller, a computer.  The controller then switches all radios
  251.  
  252. in that particular person's group to an empty channel.  If all
  253.  
  254. channels are busy, the radio group goes on a computerized waiting
  255.  
  256. list and is literally called back when a channel becomes free.   
  257.  
  258. If the controlling computer happens to fail, each radio in a
  259.  
  260. group, and there can be many groups to a system, reverts to a
  261.  
  262. predetermined base channel.  The system then functions as a
  263.  
  264. conventional repeater system.  
  265.  
  266.       Trunking is far more reliable than a conventional repeater
  267.  
  268. system.  In a conventional system, a service may have one or more
  269.  
  270. separate radio channels. Sometimes, in a shared conventional
  271.  
  272. system ( a system with more than one user ), a user would have to
  273.  
  274. wait his turn.  If all the stations on the system try to talk at
  275.  
  276. once, the result is more madness! (Hughes 7)  The trunked system,
  277.  
  278. however, allows for all users in the system.  When a group in the
  279.  
  280. trunked system is allocated a channel by the system, all other
  281.  
  282. users on the system are locked out of that particular channel. 
  283.  
  284. This prevents eavesdropping by the other users and also prevents
  285.  
  286. interference from the other groups, like being covered up or
  287.  
  288. "stepped on."
  289.  
  290.     A trunking system has an incredibly high level of
  291.  
  292. reliability.  A trunked user would, normally, not be aware of a
  293.  
  294. failure of any of the repeaters in the system.  If the system
  295.  
  296. controller recognizes a failure on one of the channels, it locks
  297.  
  298. that channel out of the system.  The system then redistributes
  299.  
  300. the remaining channels.  Should the control repeater fail, the
  301.  
  302. controller assigns one of the other repeaters as the control
  303.  
  304. repeater.
  305.  
  306.     In a conventional system, if the repeater malfunctions and
  307.  
  308. the users do not have a backup repeater, the users are cut off.  
  309.  
  310. This could be disastrous in an Ambulance or Police communications
  311.  
  312. system.  In a trunked system, likewise, trouble would occur if
  313.  
  314. the system computer malfunctioned.  In a public safety trunking
  315.  
  316. system, there is usually a backup computer, or a system that
  317.  
  318. "distributes the control logic in such a way that failure does
  319.  
  320. not disable the system" (Hughes 8).  In a trunking system, if the
  321.  
  322. system computer and its backup fails, the system goes into Fail
  323.  
  324. Soft mode.  Each group on the system is preassigned to one of the
  325.  
  326. channels which then functions as a conventional repeater.  The
  327.  
  328. Motorola system takes advantage of this wholeheartedly.
  329.  
  330.     Trunking is, by far, the most efficient means of land mobile
  331.  
  332. communication.  Theoretically, if there are five channels, each
  333.  
  334. channel is not busy one fifth of the time.  There should always
  335.  
  336. be one unused channel.  Trunking makes use of the channels by
  337.  
  338. distributing the load resulting in efficiency (Hughes 7).
  339.  
  340. A non trunked single channel repeater could accommodate fourteen
  341.  
  342. mobile units with fourteen units per channel.  On a five channel
  343.  
  344. trunking system with one of the channels as a data or control
  345.  
  346. channel, two hundred sixty mobiles could be accommodated with
  347.  
  348. fifty-two units per channel.  In a twenty channel trunking system
  349.  
  350. with one channel as the data channel, one thousand nine hundred
  351.  
  352. mobile units could be accommodated at ninety-five units per
  353.  
  354. channel (Inglis 21.22).
  355.  
  356.     Trunked systems are more versatile than a conventional
  357.  
  358. system.  True, a conventional system can be fitted with a phone
  359.  
  360. interconnect, but the trunking phone interconnect is full duplex,
  361.  
  362. it receives and transmits at the same time like a normal phone
  363.  
  364. (Fowler).  Plus, "the addition of computer like functions and
  365.  
  366. control signaling techniques have greatly expanded the capacity
  367.  
  368. of two-way radio systems"  (Dordick 223).  Unlike a conventional
  369.  
  370. system, a trunked system has the ability to reprogram all of the
  371.  
  372. radios in the field at the same time and over the air.  For
  373.  
  374. example, in a police trunking system there is a group for traffic
  375.  
  376. enforcement and a separate group for homicide.  There is a high
  377.  
  378. speed chase which results in a murder.  The base can reprogram
  379.  
  380. the detectives' radios to operate on the traffic enforcement
  381.  
  382. group while the detectives' are enroute to the scene.  For a
  383.  
  384. conventional system, the detectives would have to have the
  385.  
  386. traffic channel preprogrammed on a separate channel or they would
  387.  
  388. have to take the radios back to the base to be reprogrammed by a
  389.  
  390. computer.  Plus, according to Ben Ho, trunking equipment can be
  391.  
  392. interfaced with data equipment (55).  For example, a police car
  393.  
  394. could have a terminal in the vehicle to run license checks
  395.  
  396. without having to call the base.  Ho also says that the use of
  397.  
  398. trunking makes expandability cost effective in the long run (55). 
  399.  
  400.     Day by day, more and more agencies are deciding to move from
  401.  
  402. their old radio system to a trunked radio system.  Years ago,
  403.  
  404. Manual Maloof, Executive Officer for DeKalb County, opted to put
  405.  
  406. the entire county on a trunked system.  All county services are
  407.  
  408. now on their public safety trunking system.  This provides the
  409.  
  410. police the ability to talk to the sheriff which can then talk to
  411.  
  412. the fire department, all on the same system.  DeKalb has its     
  413.  
  414. system placed on top of Stone Mountain which provides the county
  415.  
  416. superior radio coverage.  Cobb County Water Department is also on
  417.  
  418. a trunked system.  It will not be too long before the entire town
  419.  
  420. goes trunking.  Gwinnett County also has a set of trunking
  421.  
  422. channels licensed to them.  It will only be a matter of time
  423.  
  424. before they go to trunking.  Fulton County is on trunking, as is
  425.  
  426. Clayton County.  
  427.  
  428.     Police cars were equipped with radios as early as 1926
  429.  
  430. (Dordick 223).  Little did they know that radio communication
  431.  
  432. would traverse so far.  Inglis remarks that it is obvious that
  433.  
  434. trunking is beneficial to the preservation of radio spectra. 
  435.  
  436. Figures prove that a 20 channel system (19 with one data channel)
  437.  
  438. can provide seven times the number of a single channel repeater
  439.  
  440. system with the same if not increased quality of service. 
  441.  
  442. (21.22)  With today's congested band space, it is vital to come
  443.  
  444. up with new efficient means of communications.  At the same time,
  445.  
  446. it is vital for public service agencies to have a competent
  447.  
  448. communications system.  Without, lives could be lost, and the
  449.  
  450. safety of the user could be impaired.  
  451.  
  452.   
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.                            Works Cited
  460.  
  461. Dordick, Herbert S., Understanding Modern Telecommunications.    
  462.   New York: McGraw-Hill, 1986.
  463.  
  464. Fowler, Ralph W.  Personal Interview.  30 April 1990.
  465.  
  466. General Electric Company.  Training Manual for G.E. Marc V
  467.      Trunking System.  Lynchburg, VA: General Elecrtic Company,
  468.      1983.
  469. Ho, Ben.  "Centralized Dispatching and Tracking Viz Mobile and
  470.      Packet Radio."  Telecommunications August 1986 : 55.
  471.  
  472. Hughes, Gene, ed.  Police Call.  Los Angeles:  Hollins Radio Data
  473.      1988.
  474.  
  475. Inglis, Andrew F, ed.  Electronic Communications Handbook. 
  476.      New York:  McGraw-Hill, 1988.
  477.  
  478. Kay, Bob.  "Trunk Busting Basics for Scanner Listeners."
  479.      Monitoring Times Sept 1988:  10-11.
  480.  
  481. Loughlin, Edward.  Personal Interview.  8 May 1990.
  482.  
  483. "More Frequencies Proposed for Trunked Technology in the Private
  484.      Land Mobile Radio Services."  Popular Communications
  485.      April 1989:  50.
  486.  
  487. Watts, Frank.  Personal Interview 21 May 1990.
  488.